汽车低速追尾碰撞中乘员动力学响应和颈部损伤的仿真研究

利用MADYMO仿真分析软件建立了包括BioRIDⅡ假人、座椅和安全带在内的追尾碰撞模型，研究了在追尾碰撞中，座椅特性和乘员位置对乘员动力学响应和颈部损伤的影响。仿真分析结果表明，头枕位置、靠背刚度、靠背倾角调节器特性和乘员乘坐姿势对乘员头颈部的动力学响应有很大影响，通过合理的座椅设计可以显著降低颈部损伤风险。     

某驾驶员座椅鞭打性能分析及优化

针对某驾驶员座椅在鞭打试验中颈部伤害值过大问题,总结C-NCAP(2015版)鞭打试验评价规程和评分原则,研究了颈部伤害指标与假人颈部运动响应的相关性。结合影响鞭打试验性能的座椅参数分析了该座椅鞭打试验失分原因。按照C-NCAP鞭打试验具体规则,建立了该座椅鞭打的有限元分析模型,并与摸底试验结果进行对标验证,验证了模型的有效性。在该模型基础上,进行了座椅结构的仿真优化改进。研究结果表明,有限元仿真模型计算的颈部伤害曲线趋势、峰值大小与试验基本一致,所建立的仿真模型能较好地预测试验中的假人颈部运动响应;通过优化头枕及靠背上部刚度值和减小头部和座椅头枕间的水平距离,减小头部相对人体躯干运动,可显著改善鞭打试验中颈部伤害,实现设计目标。     

基于GB13057的客车座椅结构对乘员伤害的分析

针对客车座椅损伤试验时考核指标的不足,在GB 13057试验基础上,统计分析了8套试验座椅乘员损伤的结果,通过假人颈部力传感器原理及高速摄像所捕捉的假人运动姿态,重点分析了假人颈部损伤的原因,提出在标准中增加假人颈部考核和客车座椅配套三点式安全带的建议,为标准修订和客车座椅企业产品改进提供参考。     

基于LS-DYNA驾驶座椅鞭打性能分析及优化

根据C-NCAP(2018)版鞭打试验评价规程和评分原则,利用仿真分析法研究了某驾驶座椅鞭打试验中假人的颈部伤害。依照鞭打试验规章建立了座椅鞭打试验的有限元分析模型,并与试验结果进行对标分析,验证仿真模型的有效性。研究结果表明:通过优化头枕杆的位置,减小头后高度,可改善鞭打试验中颈部伤害。     

汽车儿童安全座椅碰撞性能仿真分析与评价

根据欧洲儿童乘员约束系统法规（ ECER44）的要求,建立提篮式儿童安全座椅有限元模型和1．5岁假人有限元模型,构造安全带约束系统,获得儿童安全座椅碰撞性能仿真分析有限元模型。应用有限元软件LS-DYNA仿真分析正碰过程,得到碰撞过程中假人运动形态、假人头部和胸部的加速度。仿真分析结果与对应的实验结果一致,验证了儿童安全座椅碰撞有限元模型的正确性。     

大客车紧急制动乘客约束系统的仿真研究

利用碰撞仿真分析软件MADYMO,建立了包括客车车体、安全带和假人的乘客约束系统正面碰撞模型,求解后得到乘员头部、胸部伤害响应曲线和HIC、胸部3ms加速度、胸部压缩量等损伤值。与实车碰撞试验结果进行对比可知,模型较真实地反映了碰撞试验过程。然后建立了客车紧急制动乘客伤害评价体系,并利用上述模型在近似减速度的假设下,对客车紧急制动工况进行仿真计算,得到了不同形式的安全带及座椅倾角与乘员损伤值的关系。通过仿真分析可知,在紧急制动时,三点式安全带对乘员具有较好的保护效果,同时增大座椅坐垫倾角可以减少乘员损伤值。     

客车座椅乘员保护假人颈部伤害研究

目前国内外客车座椅乘员保护标准,均只对假人头部、胸部及大腿的伤害指标作了要求,而未涉及假人的颈部伤害。而在现有的C-NCAP新车安全评价标准中,颈部伤害却是一个很重要的评分项,可见颈部伤害指标的重要性。通过对国内某款客车座椅进行CAE分析,研究其对假人颈部的保护性能。     

C-NCAP正面碰撞后排女性假人颈部损伤研究

通过对后排女性假人的运动过程建立简化模型、进行动力学理论分析,发现引起后排颈部伤害的根本原因有两点:第一,头部与胸部之间的运动不同步;第二,头、胸部与骨盆的运动不同步。将理论分析与试验数据相结合,找到影响假人运动姿态的主要因素是安全带的限力等级。通过优化安全带的限力值可达到降低颈部损伤的效果。     

客车乘员座椅动态试验的仿真研究

依据GB13057-2014法规要求,应用Hypermesh软件建立客车座椅动态试验的有限元模型,接着调用HybridⅢ50%男性假人,调整其姿态,同时把已建好的有限元模型及调整好01.1的多面体假人进行耦合设置并提交计算。结果表明,仿真分析结果与试验结果在运动过程、变形情况、乘员伤害值等方面具有较好的一致性,仿真模型能够预测和代表试验段在试验测试中的力学行为,并为后期的座椅动态安全性优化提供可靠的依据。     

成员约束系统仿真假人姿态自适应APP开发应用

为提高汽车成员约束系统仿真中假人摆放效率,缩短分析周期,简化操作步骤,基于python语言开发一套假人姿态自适应APP。本APP可以自动导入假人模型到指定位置并调整姿态,最终导出符合法规要求的假人模型。在姿态调整中考虑到手指回弹,使模型更符合实际。该APP可将导出的假人模型刚性化,移动假人位置,使其与座椅之间存在极小的间隙,自动生成假人座椅预压分析的计算文件。通过该APP可以有效压缩搭建模型时间,提高建模效率达70%,提升了分析精度,减少计算资源的浪费。     

某MPV车型后排约束系统对标和改进设计

为了减少汽车碰撞安全法规C-NCAP中的整车偏置碰撞试验ODB64对后排假人胸部的伤害,通过对第二排女性假人进行受力分析,和座椅泡沫刚度试验、安全带织带的拉伸试验、静态卷收器芯轴织带环绕拉出试验以及整车偏置碰撞试验,完成了仿真和试验的对标分析,并在仿真模型中改进了约束系统的限力装置,使假人的胸部伤害得到了较大改善,提高了该MPV车型后排乘员的安全保护性能。     

客车正面碰撞中座椅小桌板对未系安全带乘员损伤的影响

旨在研究正面碰撞中大客车座椅后置桌板对未约束乘员运动学及损伤的影响。采用有限元和多刚体耦合方法建立台车-假人数值模型,评估桌板状态和材料对乘员造成的运动学及损伤差异。结果表明:碰撞过程中,展开的桌板会限制躯干的向前运动,从而减弱头部与前排座椅靠背的碰撞程度;胸部压缩量随着桌板材料刚度增加而增大。     

基于MSC.Dytran的假人颈部标定仿真

假人在汽车碰撞安全试验中有着重要的作用,而颈部是其关键的部位.为了保证试验用假人的颈部性能满足试验要求,必须先对其进行标定.介绍了在有限元分析软件MSC.Patran和Dytran环境下,对试验用假人的颈部建立有限元模型进行标定仿真.仿真结果证明了该方法的可行性.     

客车座椅乘员保护小腿伤害研究

纵观国内外客车座椅乘员保护动态实验标准,均只对假人头部、胸部及大腿的伤害指标作了要求,而未涉及假人的小腿伤害。通过CAE法对国内某款座椅进行了仿真分析,在该座椅满足标准要求的情况下,发现假人小腿伤害却非常大。然后从试验假人小腿伤害的机理出发,对该款座椅进行了结构改进,改进后假人的小腿伤害明显降低。     

汽车儿童安全座椅碰撞性能仿真分析

针对欧洲儿童乘员约束系统法规(ECER/4),以某款汽车儿童安全座椅为研究对象,使用非线性有限元动力学分析软件LS-DYNA进行了ECER/4动态试验环境下的碰撞过程仿真分析,得到假人头部加速度、头部损伤值HIC15及胸部加速度。通过与相应法规的比较,初步证明了该款儿童安全座椅的碰撞安全性。     

航空座椅动态冲击仿真方法研究

以航空座椅和仿真假人为研究对象,建立座椅有限元模型和HybridⅡ型假人多刚体系统模型,采用动态大变形非线性有限元分析技术和多刚体动力学方法,模拟了航空座椅和假人在冲击中的响应过程,评估了航空座椅结构的动态冲击性能,并与试验结果进行了对比分析,验证所建立的有限元模型的正确性.这种方法可降低产品研发过程中的试验费用,缩短设计周期,具有很重要的工程意义.     

离位工况下侧面气囊展开对Hybrid Ⅲ 3儿童假人损伤的研究

为减少侧面碰撞中乘员的伤害,侧面气囊越来越普及到汽车的安全系统当中,但侧面气囊的展开会对离位工况的乘员造成伤害。研究了在离位工况下侧面气囊的展开对乘员的伤害,并制定了相关的测试要求。根据该要求,对Hybrid Ⅲ 3儿童假人进行了4种离位工况的侧面气囊展开试验和评价。根据试验结果,对4种工况下Hybrid Ⅲ 3岁儿童假人的参考损伤值进行了分析。结果表明:Hybrid Ⅲ 3儿童假人前朝向坐姿头部受到SAB和和CAB的共同作用,造成其HIC值在4种工况中最高;平躺座椅工况中颈部受到SAB的作用,Nij值达到最大;头部靠近扶手的工况中颈部的拉伸力最大;后朝向试验工况中假人未受到其他相关约束,在CAB和SAB展开作用于假人的胸部时,假人会沿着展开的方向运动,但对胸部伤害不明显。研究结果为优化试验次数提供参考,从而实现减少开发成本和缩短开发周期。     

汽车前排座椅鞭打实验仿真分析及优化

随着汽车安全领域的发展,针对汽车碰撞情况的减伤以及预警措施的研究已经有了很大的进步。但是目前由低速后撞产生的颈部挥鞭伤问题不容忽视。利用Hyperworks对汽车座椅及搭载BioRIDⅡ假人模型进行有限元仿真建模,并利用LS-Dyna进行低速后撞的虚拟仿真实验,得到BioRIDⅡ假人颈部的载荷及加速度数据,并针对影响座椅抗鞭打能力的几个因素利用正交试验进行多目标优化,找到最优的参数设置,使低速后撞情况下汽车座椅的抗鞭打能力有所提升并且达到C-NCAP的评分要求。     

基于实车正面碰撞试验Q3假人头部伤害仿真分析

通过分析某实车碰撞试验数据,基于LS-DYNA分析软件对实车进行对标后,优化分析Q3儿童假人的头部伤害情况,并阐述了后向安装儿童座椅在整车碰撞中的表现缺陷.结果表明:在正面碰撞试验工况中,后向安装形式的儿童座椅上布置Q3假人,受儿童座椅本身骨架强度、后排座椅整体支撑刚度、前排座椅靠背结构及空间位置的影响,Q3假人伤害比...     

AEB对前碰假人运动姿态影响研究

AEB系统可以在碰撞事故中避免碰撞或者降低碰撞相对速度,但同时也会导致车内乘员偏离正常坐姿,进而降低原有约束系统的保护性能。在对Hybrid III与THUMS两种假人模型的颈部、胸椎及腰椎进行三点弧简化的基础上,搭建驾驶员有限元约束系统模型,分析正面碰撞中,两种假人模型颈部、胸椎及腰椎旋转运动的区别。并进一步研究了AEB作用对于两种假人模型转动姿态的影响。结果表明:AEB作用结束后,假人初始姿态发生变化,相比Hybrid III假人,THUMS假人躯干前倾现象更明显,骨盆有更大的向前滑移量;AEB作用下,两假人颈部与腰椎夹角变化有较大区别。